دليل عمليات OmniPGW

OmniPGW - وحدة التحكم في بوابة الحزمة (PGW-C)

بواسطة خدمات شبكة أومنيتاتش

---

جدول المحتويات

1. نظرة عامة
2. العمارة
3. واجهات الشبكة
4. المفاهيم الأساسية
5. البدء
6. التكوين
7. واجهة الويب - لوحة عمليات الوقت الحقيقي
8. المراقبة والقياسات
9. التوثيق التفصيلي
10. الموارد الإضافية
11. المساهمة
12. الدعم

---

نظرة عامة

OmniPGW هو تنفيذ عالي الأداء لوحدة التحكم في بوابة الحزمة (PGW-C) لشبكات 3GPP LTE Evolved Packet Core (EPC)، تم تطويره بواسطة خدمات شبكة أومنيتاتش. يدير وظائف التحكم في جلسات البيانات، بما في ذلك:

• إدارة الجلسات - إنشاء وتعديل وإنهاء جلسات بيانات UE (جهاز المستخدم)
• تخصيص عنوان IP - تخصيص عناوين IP للأجهزة المحمولة من برك محددة
• السياسة والتحكم في الفوترة - التفاعل مع PCRF لفرض السياسات والفوترة
• تنسيق مستوى المستخدم - التحكم في PGW-U (مستوى المستخدم) لتوجيه الحزم

ما الذي يفعله PGW-C

• يقبل طلبات الجلسة من SGW-C عبر واجهة S5/S8 (GTP-C)
• يخصص عناوين IP لـ UE من برك الشبكة المحددة
• يطلب قرارات السياسة من PCRF عبر واجهة Gx (Diameter)
• يبرمج قواعد التوجيه في PGW-U عبر واجهة Sxb (PFCP)
• يدير فرض QoS من خلال سياقات الحامل وقواعد QoS
• يتتبع معلومات الفوترة لأنظمة الفوترة

---

العمارة

نظرة عامة على المكونات

بنية العملية

PGW-C مبني على Elixir/OTP ويستخدم بنية عملية تحت إشراف:

• مشرف التطبيق - مشرف على المستوى الأعلى يدير جميع المكونات
• وسطاء البروتوكول - يتعاملون مع رسائل البروتوكول الواردة/الصادرة
• عمليات الجلسة - واحدة GenServer لكل اتصال PDN نشط
• السجلات - تتبع الموارد المخصصة (IP، TEID، SEID، إلخ)
• مدير عقدة PFCP - يحافظ على ارتباطات PFCP مع نظراء PGW-U

كل مكون تحت إشراف وسيتم إعادة تشغيله تلقائيًا عند الفشل، مما يضمن موثوقية النظام.

---

واجهات الشبكة

PGW-C ينفذ ثلاث واجهات رئيسية من 3GPP:

واجهة S5/S8 (GTP-C v2)

الغرض: إشارات مستوى التحكم بين SGW-C و PGW-C

البروتوكول: GTP-C الإصدار 2 عبر UDP

الرسائل الرئيسية:

• طلب/استجابة إنشاء جلسة
• طلب/استجابة حذف جلسة
• طلب/استجابة إنشاء حامل
• طلب/استجابة حذف حامل

التكوين: انظر تكوين S5/S8

واجهة Sxb (PFCP)

الغرض: إشارات مستوى التحكم بين PGW-C و PGW-U

البروتوكول: PFCP (بروتوكول التحكم في توجيه الحزم) عبر UDP

الرسائل الرئيسية:

• طلب/استجابة إعداد الارتباط
• طلب/اس��جابة إنشاء جلسة
• طلب/استجابة تعديل الجلسة
• طلب/استجابة حذف الجلسة
• طلب/استجابة نبض القلب

التكوين: انظر توثيق واجهة PFCP/Sxb

واجهة Gx (Diameter)

الغرض: واجهة وظيفة قواعد السياسة والفوترة (PCRF)

البروتوكول: Diameter (IETF RFC 6733)

الرسائل الرئيسية:

• طلب/استجابة التحكم في الائتمان الأولي (CCR-I/CCA-I)
• طلب/استجابة إنهاء التحكم في الائتمان (CCR-T/CCA-T)

التكوين: انظر توثيق واجهة Diameter Gx

---

المفاهيم الأساسية

جلسة PDN

تمثل جلسة PDN (شبكة بيانات الحزمة) اتصال بيانات UE بشبكة خارجية (مثل الإنترنت). تحتوي كل جلسة على:

• عنوان IP لـ UE - مخصص من بركة الشبكة المحددة
• APN (اسم نقطة الوصول) - يحدد الشبكة الخارجية
• سياق الحامل - يحتوي على معلمات QoS ومعلومات النفق
• ID الفوترة - معرف فريد للفوترة
• TEID (معرف نقطة نهاية النفق) - معرف نفق واجهة S5/S8
• SEID (معرف نقطة نهاية الجلسة) - معرف جلسة واجهة Sxb

سياق الحامل

يمثل الحامل تدفقًا مروريًا بخصائص QoS محددة:

• الحامل الافتراضي - يتم إنشاؤه مع كل جلسة PDN
• الحوامل المخصصة - حوامل إضافية لاحتياجات QoS محددة
• EBI (معرف حامل EPS) - معرف فريد لكل حامل
• معلمات QoS - QCI، ARP، معدلات البيانات (MBR، GBR)

قواعد PFCP

يقوم PGW-C ببرمجة PGW-U بقواعد معالجة الحزم:

• PDR (قاعدة كشف الحزمة) - تطابق الحزم (الرفع/الخفض)
• FAR (قاعدة إجراء التوجيه) - تحدد سلوك التوجيه
• QER (قاعدة فرض QoS) - تفرض حدود معدلات البيانات
• BAR (قاعدة إجراء التخزين المؤقت) - تتحكم في تخزين الحزم

انظر توثيق واجهة PFCP للحصول على التفاصيل.

تخصيص عنوان IP

تُخصص عناوين IP لـ UE من برك الشبكة المحددة:

• اختيار قائم على APN - يمكن أن تستخدم APNs المختلفة شبكات فرعية مختلفة
• التخصيص الديناميكي - اختيار IP عشوائي من النطاق المتاح
• التخصيص الثابت - دعم لعناوين IP المطلوبة من قبل UE
• كشف التصادم - يضمن تخصيص IP فريد

انظر تخصيص بركة IP لـ UE للتكوين.

---

البدء

المتطلبات المسبقة

• Elixir ~1.16
• Erlang/OTP 26+
• اتصال الشبكة بـ SGW-C و PGW-U و PCRF
• فهم لهندسة EPC LTE

بدء OmniPGW

1. تكوين إعدادات وقت التشغيل في config/runtime.exs
2. تجميع التطبيق:

   mix deps.get
   mix compile

3. بدء التطبيق:

   mix run --no-halt

التحقق من التشغيل

تحقق من السجلات لبدء التشغيل الناجح:

[info] Starting OmniPGW...
[info] Starting Metrics Exporter on 127.0.0.42:42069
[info] Starting S5/S8 Broker on 127.0.0.10
[info] Starting Sxb Broker on 127.0.0.20
[info] Starting Gx Broker
[info] Starting PFCP Node Manager
[info] OmniPGW successfully started

الوصول إلى القياسات على http://127.0.0.42:42069/metrics (العنوان المكون).

---

التكوين

يتم تعريف جميع تكوينات وقت التشغيل في config/runtime.exs. يتم هيكلة التكوين في عدة أقسام:

نظرة عامة على التكوين

مرجع تكوين سريع

القسم	الغرض	الوثائق
القياسات	مصدّر قياسات Prometheus	دليل المراقبة
Diameter	واجهة Gx إلى PCRF	تكوين Diameter Gx
S5S8	واجهة GTP-C إلى SGW-C	تكوين S5/S8
Sxb	واجهة PFCP إلى PGW-U	تكوين PFCP
UE	برك عناوين IP لـ UE	تكوين بركة IP
PCO	خيارات تكوين البروتوكول	تكوين PCO
CDR	الفوترة غير المتصلة وتقارير الاستخدام	تنسيق CDR

انظر دليل التكوين الكامل للحصول على معلومات مفصلة.

---

واجهة الويب - لوحة عمليات الوقت الحقيقي

يتضمن OmniPGW واجهة ويب مدمجة للمراقبة والعمليات في الوقت الحقيقي، مما يوفر رؤية فورية لحالة النظام دون الحاجة إلى أدوات سطر الأوامر أو استعلامات القياسات.

الوصول إلى واجهة الويب

http://<omnipgw-ip>:<web-port>/

الصفحات المتاحة:

الصفحة	URL	الغرض	معدل التحديث
بحث UE	/ue_search	الغوص العميق في جلسات المشتركين المحددة	عند الطلب
جلسات PGW	/pgw_sessions	عرض جميع جلسات PDN النشطة	2 ثواني
تاريخ الجلسة	/session_history	سجل تدقيق لأحداث الجلسة	5 ثواني
الطوبولوجيا الشبكية	/topology	عرض الطوبولوجيا الشبكية المرئي��	5 ثواني
برك IP	/ip_pools	استخدام بركة عناوين IP لـ UE	2 ثواني
جلسات PFCP	/pfcp_sessions	عرض جلسات PFCP مع PGW-U	2 ثواني
حالة UPF	/upf_status	مراقبة ارتباطات نظراء PFCP	2 ثواني
اختيار UPF	/upf_selection	عرض قواعد اختيار UPF وحالة P-CSCF	ثابت
نظراء Diameter	/diameter	مراقبة الاتصال بـ PCRF	1 ثانية
مراقبة P-CSCF	/pcscf_monitor	حالة اكتشاف DNS لـ P-CSCF	5 ثواني
محاكي Gy	/gy_simulator	اختبار الفوترة عبر الإنترنت Gy/Ro	عند الطلب
أبراج الخلايا	/cell_towers	تصفح قاعدة بيانات OpenCellID	ثابت
السجلات	/logs	بث السجلات في الوقت الحقيقي	مباشر

الميزات الرئيسية

التحديثات في الوقت الحقيقي:

• جميع الصفحات تتجدد تلقائيًا (لا حاجة لإعادة التحميل يدويًا)
• تدفق البيانات الحية من عمليات OmniPGW
• مؤشرات حالة ملونة (أخضر/أحمر)

البحث والتصفية:

• البحث عن الجلسات باستخد��م IMSI أو IP أو MSISDN أو APN
• تصفية فورية دون إعادة تحميل الصفحة

تفاصيل قابلة للتوسيع:

• انقر على أي صف لرؤية التفاصيل الكاملة
• فحص حالة الجلسة الكاملة
• عرض تكوين وقدرات النظراء

لا حاجة للمصادقة (للاستخدام الداخلي):

• وصول مباشر من الشبكة الإدارية
• مصممة للاستخدام من قبل فريق NOC/العمليات
• ربط فقط بعنوان IP الإداري لأغراض الأمان

سير العمل التشغيلي

استكشاف مشاكل الجلسة (غوص عميق):

1. المستخدم يبلغ عن مشكلة في الاتصال
2. افتح صفحة بحث UE (/ue_search)
3. ابحث باستخدام IMSI أو MSISDN أو عنوان IP
4. راجع تفاصيل الجلسة الشاملة:
   a) الجلسات النشطة - تحقق من وجود الجلسة مع المعلمات الصحيحة
   b) الموقع الحالي - تحقق من TAC و Cell ID والموقع الجغرافي
   c) معلومات الحامل - تحقق من الحوامل الافتراضية والمخصصة
      - QCI، MBR/GBR، أسماء قواعد الفوترة
      - حدود APN-AMBR
   d) معلومات الفوترة - معرف جلسة Gy، حالة الحصة
   e) معلومات السياسة - جلسة Gx، قواعد PCC المثبتة
   f) الأحداث الأخيرة - تاريخ الجلسة وتغييرات الحالة
5. إذا لم يتم العثور على الجلسة → تحقق من صفحة Diameter للاتصال بـ PCRF
6. إذا كانت هناك مشاكل في الموقع → تحقق من بيانات برج الخلية في قسم الموقع الحالي

بحث سريع عن الجلسة:

1. المستخدم يبلغ عن مشكلة
2. افتح صفحة جلسات PGW (/pgw_sessions)
3. ابحث باستخدام IMSI أو رقم الهاتف
4. تحقق من وجود الجلسة مع التفاصيل الأساسية:
   - عنوان IP لـ UE المخصص
   - معلمات QoS
   - نقاط نهاية النفق التي تم إنشاؤها
5. للتحليل التفصيلي → انقر على الجلسة للتوسيع أو استخدم بحث UE

تحقق من صحة النظام:

1. افتح صفحة حالة UPF → تحقق من أن جميع نظراء PGW-U "مرتبطون"
2. افتح صفحة Diameter → تحقق من أن جميع نظراء PCRF "متصلون"
3. افتح جلسات PGW → تحقق من عدد الجلسات النشطة مقابل السعة

مراقبة السعة:

• نظرة على عدد جلسات PGW
• قارن مع السعة المرخصة/المتوقعة
• تحديد أوقات الاستخدام القصوى
• مراقبة التوزيع عبر APNs

واجهة الويب مقابل القياسات

استخدم واجهة الويب لـ:

• استكشاف مشاكل المشتركين بعمق (بحث UE)
• تفاصيل الجلسة الفردية وفحص الحالة
• حالة النظراء في الوقت الحقيقي (PFCP، Diameter)
• فحوصات صحة سريعة عبر جميع الواجهات
• استكشاف مشاكل المستخدمين المحددين بواسطة IMSI/MSISDN/IP
• التحقق من الموقع الجغرافي (تكامل برج الخلية)
• تحليل QoS للحامل (MBR، GBR، QCI)
• فحص قواعد السياسة والفوترة
• تاريخ الجلسة وآثار التدقيق
• مراقبة سعة بركة IP
• التحقق من التكوين والقواعد

استخدم قياسات Prometheus لـ:

• الاتجاهات التاريخية
• التنبيهات والإشعارات
• رسوم بيانية لتخطيط السعة
• تحليل الأداء
• المراقبة على المدى الطويل

أفضل ممارسة: استخدم كلاهما معًا - واجهة الويب للعمليات الفورية، وPrometheus للاتجاهات والتنبيهات.

---

المراقبة والقياسات

بالإضافة إلى واجهة الويب، يعرض OmniPGW قياسات متوافقة مع Prometheus للمراقبة:

القياسات المتاحة

• قياسات الجلسة

  • teid_registry_count - جلسات S5/S8 النشطة
  • seid_registry_count - جلسات PFCP النشطة
  • session_id_registry_count - جلسات Gx النشطة
  • address_registry_count - عناوين IP المخصصة لـ UE
  • charging_id_registry_count - معرفات الفوترة النشطة

• قياسات الرسائل

  • s5s8_inbound_messages_total - رسائل GTP-C المستلمة
  • sxb_inbound_messages_total - رسائل PFCP المستلمة
  • gx_inbound_messages_total - رسائل Diameter المستلمة
  • توزيعات مدة معالجة الرسائل

• قياسات الأخطاء

  • s5s8_inbound_errors_total - أخطاء بروتوكول S5/S8
  • sxb_inbound_errors_total - أخطاء بروتوكول PFCP
  • gx_inbound_errors_total - أخطاء Diameter

الوصول إلى القياسات

تُعرض القياسات عبر HTTP عند نقطة النهاية المكون��:

curl http://127.0.0.42:42069/metrics

انظر دليل المراقبة والقياسات لإعداد لوحة المعلومات والتنبيهات.

---

التوثيق التفصيلي

تقدم هذه القسم نظرة شاملة على جميع وثائق OmniPGW. يتم تنظيم الوثائق حسب الموضوع وحالة الاستخدام.

هيكل الوثائق

وثائق OmniPGW
├── OPERATIONS.md (هذا الدليل)
│
└── docs/
    ├── التكوين والإعداد
    │   ├── configuration.md          مرجع كامل لـ runtime.exs
    │   ├── ue-ip-allocation.md       تكوين بركة IP
    │   └── pco-configuration.md      إعدادات DNS و P-CSCF و MTU
    │
    ├── واجهات الشبكة
    │   ├── pfcp-interface.md         Sxb/PFCP (تواصل PGW-U)
    │   ├── diameter-gx.md            Gx (تواصل PCRF)
    │   ├── diameter-gy.md            Gy/Ro (تواصل OCS)
    │   └── s5s8-interface.md         S5/S8 (تواصل SGW-C)
    │
    └── العمليات
        ├── session-management.md     دورة حياة جلسة PDN
        └── monitoring.md             قياسات Prometheus والتنبيه��ت

الوثائق حسب الموضوع

🚀 البدء

الوثيقة	الوصف	الغرض
OPERATIONS.md	الدليل الرئيسي للعمليات (هذا الدليل)	نظرة عامة وبدء سريع

⚙️ التكوين

الوثيقة	الوصف	الأسطر
configuration.md	مرجع كامل لتكوين runtime.exs	1,600+
ue-ip-allocation.md	إدارة وتخصيص بركة IP لـ UE	943
pco-configuration.md	خيارات تكوين البروتوكول (DNS، P-CSCF، MTU)	344

🔌 واجهات الشبكة

الوثيقة	الوصف	الأسطر
pfcp-interface.md	واجهة PFCP/Sxb إلى PGW-U	1,355
diameter-gx.md	واجهة Diameter Gx إلى PCRF (التحكم في السياسة)	941
diameter-gy.md	واجهة Diameter Gy/Ro إلى OCS (الفوترة عبر الإنترنت)	1,100+
s5s8-interface.md	واجهة GTP-C S5/S8 إلى SGW-C	456

📊 العمليات وا��مراقبة

الوثيقة	الوصف	الأسطر
session-management.md	دورة حياة الجلسة PDN والعمليات	435
monitoring.md	قياسات Prometheus، لوحات Grafana، التنبيهات	807
data-cdr-format.md	تنسيق ملف CDR، تكوين URR، الفوترة غير المتصلة	847
qos-bearers.md	إدارة QoS والحامل، التحكم في السياسة	448
troubleshooting.md	إجراءات استكشاف الأخطاء والمشاكل الشائعة	687

🔧 الميزات المتقدمة

الوثيقة	الوصف	الأسطر
pcscf-monitoring.md	اكتشاف P-CSCF ومراقبة الصحة	894

ميزات الوثائق

📈 مخططات Mermaid

تتضمن جميع الوثائق مخططات Mermaid لفهم بصري:

• مخططات العمارة
• مخططات التسلسل (تدفقات الرسائل)
• آلات الحالة
• الطوبولوجيا الشبكية

💡 أمثلة عملية

تتضمن كل وثيقة:

• أمثلة تكوين من العالم الحقيقي
• تكوينات جاهزة للنسخ واللصق
• حالات استخدام شائعة

🔍 استكشاف الأخطاء

تتضمن كل وثيقة واجهة:

• مشاكل شائعة وحلول
• أوامر تصحيح الأخطاء
• قياسات للتشخيص

🔗 المراجع المتقاطعة

تم ربط الوثائق بشكل موسع لتسهيل التنقل.

مسارات القراءة

لمشغلي الشبكة

1. OPERATIONS.md - نظرة عامة (هذا الدليل)
2. configuration.md - الإعداد
3. monitoring.md - المراقبة
4. session-management.md - العمليات اليومية

لمهندسي الشبكة

1. OPERATIONS.md - نظرة عامة على العمارة (هذا الدليل)
2. pfcp-interface.md - التحكم في مستوى المستخدم
3. diameter-gx.md - التحكم في السياسة
4. diameter-gy.md - الفوترة عبر الإنترنت
5. s5s8-interface.md - إدارة الجلسة
6. ue-ip-allocation.md - إدارة IP

للتكوين و��لنشر

1. configuration.md - مرجع كامل
2. ue-ip-allocation.md - برك IP
3. pco-configuration.md - معلمات الشبكة
4. monitoring.md - إعداد المراقبة

إحصائيات الوثائق

• إجمالي الوثائق: 14
• إجمالي الأسطر: ~10,900+
• إجمالي الحجم: ~265 KB
• مخططات Mermaid: 75+
• أمثلة الشيفرة: 150+

المفاهيم الرئيسية المغطاة

العمارة

• ✅ فصل مستوى التحكم/المستخدم
• ✅ بنية OTP/Elixir
• ✅ إشراف العمليات
• ✅ جلسات قائمة على GenServer

البروتوكولات

• ✅ PFCP (بروتوكول التحكم في توجيه الحزم)
• ✅ GTP-C v2 (بروتوكول نفق GPRS)
• ✅ Diameter (RFC 6733)

واجهات 3GPP

• ✅ Sxb (PGW-C ↔ PGW-U)
• ✅ Gx (PGW-C ↔ PCRF)
• ✅ Gy/Ro (PGW-C ↔ OCS)
• ✅ S5/S8 (SGW-C ↔ PGW-C)

العمليات

• ✅ إدارة الجلسة
• ✅ استراتيجيات تخصيص IP
• ✅ فرض QoS
• ✅ تكامل الفوترة
• ✅ المراقبة والتنبيهات

---

الموارد الإضافية

مواصفات 3GPP

المواصفة	العنوان
TS 29.274	GTP-C v2 (واجهة S5/S8)
TS 29.244	PFCP (واجهة Sxb)
TS 29.212	واجهة Diameter Gx (التحكم في السياسة)
TS 32.299	تطبيقات الفوترة Diameter (Gy/Ro)
TS 32.251	فوترة المجال المعبأ
TS 23.401	عمارة EPC

الوثائق ذات الصلة

• ملف التكوين: config/runtime.exs

---